Меню

Сила тока в колебательном контуре изменяется по закону определить емкость конденсатора

Контрольная работа по физике Переменный ток 11 класс

Контрольная работа по физике Переменный ток 11 класс с ответами. Контрольная работа включает 4 варианта, в каждом варианте по 7 заданий.

1 вариант

1. Конденсатор емкостью 250 мкФ включается в сеть пе­ременного тока. Определите емкостное сопротивление конденсатора при частоте 50 Гц.

2. Чему равен период собственных колебаний в колеба­тельном контуре, если индуктивность катушки равна 2,5 мГн, а емкость конденсатора 1,5 мкФ?

3. Напряжение меняется с течением времени по закону u = 40sin(10πt + π/6) В. Определите амплитуду, действующее значение, круговую частоту колебаний и началь­ную фазу колебаний напряжения.

4. Сколько оборотов в минуту должна совершать рамка из 20 витков проволоки размером 0,2 х 0,4 м в магнитном поле с индукцией 1 Тл, чтобы амплитуда ЭДС равнялась 500 В?

5. Напряжение в цепи изменяется по закону u = Umsin 2π /Tt, причем амплитуда напряжения 200 В, а период 60 мс. Какое значение принимает напряжение через 10 мс?

6. Катушка индуктивностью 75 мГн последовательно с конденсатором включена в сеть переменного тока с на­пряжением 50 В и частотой 50 Гц. Чему равна емкость конденсатора при резонансе в полученной сети?

7. В колебательном контуре конденсатору сообщили за­ряд 1 мКл, после чего в контуре возникли затухающие электромагнитные колебания. Какое количество теплоты выделится к моменту, когда максимальное напряжение на конденсаторе станет меньше начального максималь­ного значения в 4 раза? Емкость конденсатора равна 10 мкФ.

2 вариант

1. Катушка с индуктивностью 35 мГн включается в сеть переменного тока. Определите индуктивное сопротивле­ние катушки при частоте 60 Гц.

2. Определите частоту собственных колебаний в колеба­тельном контуре, состоящем из конденсатора емкостью 2,2 мкФ и катушки с индуктивностью 0,65 мГн.

3. ЭДС индукции, возникающая в рамке при вращении в однородном магнитном поле, изменяется по закону е = 12sin100πt В. Определите амплитуду ЭДС, действую­щее значение ЭДС, круговую частоту колебаний и на­чальную фазу колебаний.

4. Конденсатор емкостью 800 мкФ включен в сеть пере­менного тока с частотой 50 Гц с помощью проводов, со­противление которых 3 Ом. Какова сила тока в конденса­торе, если напряжение в сети 120 В?

5. В цепь переменного тока с частотой 50 Гц включено ак­тивное сопротивление 5 Ом. Амперметр показывает силу тока 10 А. Определите мгновенное значение напряжения через 1/300 с, если колебания силы тока происходят по закону косинуса.

6. В колебательном контуре индуктивность катушки рав­на 0,2 Гн, а амплитуда колебаний силы тока 40 мА. Найдите энергию электрического поля конденсатора и магнитного поля катушки в момент, когда мгновенное значение силы тока в 2 раза меньше амплитудного значения.

7. Переменный ток возбуждается в рамке, имеющей 200 витков. Площадь одного витка 300 см 2 Индукция маг­нитного поля 1,5 ⋅ 10 -2 Тл. Определите ЭДС индукции че­рез 0,01 с после начала движения рамки из нейтрального положения. Амплитуда ЭДС равна 7,2 В.

3 вариант

1. Определите емкость конденсатора, сопротивление ко­торого в цепи переменного тока частотой 50 Гц равно 800 Ом.

2. В рамке, равномерно вращающейся в однородном маг­нитном поле, индуцируется ток, мгновенное значение ко­торого выражается формулой i = 3sin157t А. Определите амплитуду, действующее значение, круговую частоту ко­лебаний и начальную фазу колебаний силы тока.

3. Рассчитайте период собственных колебаний в колебательном контуре при емкости конденсатора 2 мкФ и ин­дуктивности катушки 0,5 мГн.

4. Рамка площадью 150 см 2 , содержащая 50 витков про­волоки, равномерно вращается со скоростью 120 об/мин в однородном магнитном поле с магнитной индукцией 0,8 Тл. Найдите амплитуду ЭДС индукции в рамке.

5. Амплитуда напряжения в колебательном контуре 100 В, частота колебаний 5 МГц. Через какое время на­пряжение будет 71 В?

6. Конденсатор емкостью 10 мкФ зарядили до напряже­ния 400 В и подключили к катушке. После этого возник­ли затухающие электрические колебания. Какое количе­ство теплоты выделится в контуре за время, в течение ко­торого амплитуда колебаний уменьшится вдвое?

7. Электроплитка сопротивлением 50 Ом включена в сеть переменного тока с частотой 50 Гц и напряжением 220 В. Запишите уравнения, выражающие зависимость напряжения и силы тока от времени для электроплитки. Чему равно мгновенное значение силы тока и напряже­ния через 1/100 с, если колебания происходят по закону синуса?

4 вариант

1. Какой индуктивности катушку надо включить в коле­бательный контур, чтобы при емкости конденсатора 2 мкФ получить частоту 1 кГц?

2. Сила тока в электрической цепи изменяется по закону i = 3cos(100πt + π/3) А. Определите амплитуду силы то­ка, действующее значение силы тока, круговую частоту колебаний и начальную фазу колебаний.

3. Рассчитайте сопротивление конденсатора емкостью 250 мкФ, включенного в цепь переменного тока с часто­той 200 Гц.

4. Индуктивность колебательного контура равна 0,01 Гн, а емкость 1 мкФ. Конденсатор зарядили до разности по­тенциалов 200 В. Какой наибольший ток возникает в контуре в процессе электромагнитных колебаний?

5. Конденсатор и катушка соединены последовательно. Емкостное сопротивление конденсатора 5 кОм. Какой должна быть индуктивность катушки, чтобы резонанс наступил в цепи при частоте колебаний силы тока 20 кГц?

Читайте также:  Характеристика кпд двигателя постоянного тока

6. В колебательном контуре с индуктивностью 0,4 Гн и емкостью 20 мкФ амплитудное значение силы тока равно 0,1 А. Каким будет напряжение в момент, когда энергия электрического и энергия магнитного полей будут рав­ны? Колебания считать незатухающими.

7. В цепь переменного тока с частотой 400 Гц включена катушка индуктивностью 0,1 Гн. Определите, какой ем­кости конденсатор надо включить в эту цепь, чтобы осу­ществился резонанс.

Ответы на контрольную работа по физике Переменный ток 11 класс
1 вариант
1. 12,7 Ом
2. 0,38 мс
3. 40 В; 28,4 В; 10π рад/с; π/6 рад
4. ≈ 3000 об/мин
5. 100 В
6. 135 мкФ
7. 0,047 Дж
2 вариант
1. 13,2 Ом
2. 4233 Гц
3. 12 В; 8,5 В; 100π рад/с; 0
4. 24 А
5. 35,5 В
6. 120 мкДж; 40 мкДж
7. 5,04 В
3 вариант
1. 4 мкФ
2. 3 А; 2,14 А; 157 рад/с; 0
3. 0,2 мс
4. 7,5 В
5. 25 нс
6. 0,6 Дж
7. u = 310 х sin 100pt; 0; 0
4 вариант
1. 12,7 мГн
2. 3 А; 2,13 А; 100π рад/ с; π/3 рад
3. 3,2 Ом
4. 2 А
5. 0,04 Гн
6. 10 В
7. 1,6 мкФ

Источник

Тест по теме «Электромагнитные колебания». 11 класс

Тест по теме «Электромагнитные колебания». 11 класс

I вариант.

Уровень А (выберете букву правильного ответа):

1. Конденсатор колебательного контура заряжен так, что заряд на одной из обкладок конденсатора составляет +q. Через какое минимальное время после замыкания конденсатора на катушку заряд на той же обкладке конденсатора станет равным – q, если период свободных колебаний в контуре Т?

А) Т/2; Б) 2Т; В) Т; Г) Т/4;

А) 0,02 А; 2 с; 0,5Гц. Б) 0,02 А; 2×10-4 с; 5000Гц.

В) 0,02 А; 4×10-4 с; 2500Гц. Г) 0,04 А; 4×10-4 Гц; 2500 с.

3. Заряд на пластинах конденсатора колебательного контура изменяется с течением времени по закону q= 10-5cos104pt. Какое уравнение выражает зависимость силы тока от времени?

А) i=0,1pcos104pt; Б) i=-0,1psin104pt; В) i=-0,1cos104pt; Г) i=10pcos104pt.

4. На рисунке приведён график зависимости силы тока от времени в колебательном контуре. На каком из графиков 1-4 правильно показан процесс изменения заряда конденсатора?

5. Период колебаний в колебательном контуре, состоящем из конденсатора ёмкостью 100мкФ и катушки индуктивностью 10 нГн, равен:

А) 10-5 с; Б) 6,28×10-5 с; В) 10-6 с; Г) 6,28×10-6 с.

6. Как изменится частота свободных колебаний в контуре, если ключ К перевести из положения 1 в положение 2

А) уменьшится в 4 раза; Б) увеличится в 2 раза;

В) уменьшится в 2 раза; Г) увеличится в 4 раза

7. На рисунке приведён график зависимости силы тока от времени в колебательном контуре. На каком из графиков 1-4 правильно показан процесс изменения энергии электрического поля конденсатора?

8. Уравнение силы тока от времени в колебательном контуре имеет вид i=10-4cos(wt+p/2). Какой будет энергия конденсатора и катушки в тот момент времени, когда сила тока в цепи 10-4 А?

А) энергия конденсатора max, а энергия катушки равна 0;

Б) энергия конденсатора равна 0, а энергия катушки max;

В) энергия между конденсатором и катушкой распределена поровну;

Г) энергия конденсатора и катушки равны 0;

9. Магнитный поток, пронизывающий рамку, с течением времени изменяются по закону Ф=0,01cos314t. Какое уравнение будет выражать зависимость ЭДС, возникающий в рамке, от времени?

А) е=3,14sin314t; Б) e=3,14psin314t; В) e=-314sin314t; Г) e=0,01соs314t;

10. Действующее значение напряжения в цепи переменного тока 220 В. Какова амплитуда напряжения?

А) 157 В; Б) 220 В; В) 311 В; Г) 440 В;

11. Как изменится индуктивное сопротивление цепи переменного тока, если период колебаний увеличить в 2 раза?

А) уменьшится в 2 раза; Б) увеличится в 2 раза; В) увеличится в 4 раза; Г) не изменится.

12. Как изменится емкостное сопротивление цепи переменного тока, если заполнить конденсатор, включенный в цепь, диэлектриком с диэлектрической проницательностью ε>1

А) увеличится; Б) уменьшится; В) не изменится; Г) результат зависит от рода вещества.

Уровень В (покажите краткое решение задачи и запишите полученный результат):

13. В таблице показано, как изменялся заряд конденсатора в колебательном контуре с течением времени. Вычислите индуктивность катушки контура, если ёмкость конденсатора равна 50 пФ.

14. Частота колебаний в колебательном контуре, состоящем из катушки индуктивности и плоского конденсатора, равна 30 кГц. Какой будет частота колебаний, если расстояние между пластинами плоского конденсатора увеличить в 1, 44 раза?

Уровень С (покажите полное решение задачи):

15. Колебательный контур состоит из катушки с индуктивностью 0,2 Гн и конденсатора емкостью 10 мкФ. Конденсатор зарядили до напряжения 2 В, и он начал разрежаться. Какой будет сила тока в тот момент, когда энергия окажется поровну распределенной между электрическим и магнитным полем?

Читайте также:  Где применяются электрические двигатели постоянного тока

16. Резонанс в колебательном контуре с конденсатором ёмкостью 1 мкФ наступает при частоте колебаний 400 Гц. Когда параллельно конденсатору С1 подключается другой конденсатор С2, резонансная частота становится равной 100 Гц. Определить ёмкость конденсатора С2. Активным сопротивлением контура пренебречь.

Тест по теме: «Электромагнитные колебания и волны.»

II вариант.

Уровень А (выберите группу правильного ответа):

1. В колебательном контуре, состоящем из катушки, конденсатора и ключа, конденсатор заряжен, ключ разомкнут. Через какое время после замыкания ключа ток в катушке возрастёт до максимального значения, если период свободных колебаний в контуре равен Т?

Получить полный текст Подготовиться к ЕГЭ Найти работу Пройти курс Упражнения и тренировки для детей

Источник

Самостоятельная работа по теме «электромагнитные колебания»

1.Как изменится период свободных колебаний в электрическом контуре при увеличении электроемкости конденсатора в 2 раза?

2.Найти период и частоту колебаний в контуре, емкость конденсатора в котором 7,47·10 -10 Ф, а индуктивность катушки 9,41·10 -4 Гн.

3.Значение силы переменного тока, измеренное в амперах, задано уравнением i =0,1 sin 100 π t .Определите амплитуду силы тока, период и частоту.

4.Ученик изучает зависимость периода электромагнитных колебаний в контуре от индуктивности катушки. Какие два контура он должен выбрать для исследования?

5. По графику, изображенному на рисунке, определите амплитуду напряжения, период и частоту .

6.Напряжение на обкладках конденсатора в колебательном контуре изменяется по закону u =50 cos 10 4 π t .Емкость конденсатора 0,9 мкФ. Найти индуктивность контура.

1.Как изменится частота свободных колебаний в колебательном контуре при уменьшении индуктивности катушки в 4 раза?

2.Определите индуктивность катушки колебательного контура, если емкость конденсатора равна 5 мкФ, а период колебаний 0,001с.

3. Значение напряжения, измеренное в вольтах, задано уравнением

u =120 cos 40π t ,где t выражено в секундах. Определите амплитуду напряжения, период и частоту.

4.Ученик изучает зависимость периода электромагнитных колебаний в контуре от емкости конденсатора. Какие два контура он должен выбрать для исследования?

В ответе запишите номера выбранных контуров.

5. По графику, изображенному на рисунке, определите амплитуду силы тока, период и частоту .

6.Ток в колебательном контуре изменяется со временем по закону i =0,01 sin 1000 t .Найти индуктивность контура, зная ,что емкость его конденсатора 2·10 -5 Ф .

1.Как изменится период свободных колебаний в электрическом контуре при увеличении электроемкости конденсатора в 2 раза?

2.Найти период и частоту колебаний в контуре, емкость конденсатора в котором 7,47·10 -10 Ф, а индуктивность катушки 9,41·10 -4 Гн.

3.Значение силы переменного тока, измеренное в амперах, задано уравнением i =0,1 sin 100 π t .Определите амплитуду силы тока, период и частоту.

4.Ученик изучает зависимость периода электромагнитных колебаний в контуре от индуктивности катушки. Какие два контура он должен выбрать для исследования?

5. По графику, изображенному на рисунке, определите амплитуду напряжения, период и частоту .

6.Напряжение на обкладках конденсатора в колебательном контуре изменяется по закону u =50 cos 10 4 π t .Емкость конденсатора 0,9 мкФ. Найти индуктивность контура.

1.Как изменится частота свободных колебаний в колебательном контуре при уменьшении индуктивности катушки в 4 раза?

2.Определите индуктивность катушки колебательного контура, если емкость конденсатора равна 5 мкФ, а период колебаний 0,001с.

3. Значение напряжения, измеренное в вольтах, задано уравнением

u =120 cos 40π t ,где t выражено в секундах. Определите амплитуду напряжения, период и частоту.

4.Ученик изучает зависимость периода электромагнитных колебаний в контуре от емкости конденсатора. Какие два контура он должен выбрать для исследования?

В ответе запишите номера выбранных контуров.

5. По графику, изображенному на рисунке, определите амплитуду силы тока, период и частоту .

6.Ток в колебательном контуре изменяется со временем по закону i =0,01 sin 1000 t .Найти индуктивность контура, зная ,что емкость его конденсатора 2·10 -5 Ф .

1.Как изменится период свободных колебаний в электрическом контуре при увеличении электроемкости конденсатора в 2 раза?

2.Найти период и частоту колебаний в контуре, емкость конденсатора в котором 7,47·10 -10 Ф, а индуктивность катушки 9,41·10 -4 Гн.

3.Значение силы переменного тока, измеренное в амперах, задано уравнением i =0,1 sin 100 π t .Определите амплитуду силы тока, период и частоту.

4.Ученик изучает зависимость периода электромагнитных колебаний в контуре от индуктивности катушки. Какие два контура он должен выбрать для исследования?

5. По графику, изображенному на рисунке, определите амплитуду напряжения, период и частоту .

6.Напряжение на обкладках конденсатора в колебательном контуре изменяется по закону u =50 cos 10 4 π t .Емкость конденсатора 0,9 мкФ. Найти индуктивность контура.

1.Как изменится частота свободных колебаний в колебательном контуре при уменьшении индуктивности катушки в 4 раза?

2.Определите индуктивность катушки колебательного контура, если емкость конденсатора равна 5 мкФ, а период колебаний 0,001с.

3. Значение напряжения, измеренное в вольтах, задано уравнением

Читайте также:  Вихревые токи их практическое применение потери энергии от вихревых токов

u =120 cos 40π t ,где t выражено в секундах. Определите амплитуду напряжения, период и частоту.

4.Ученик изучает зависимость периода электромагнитных колебаний в контуре от емкости конденсатора. Какие два контура он должен выбрать для исследования?

В ответе запишите номера выбранных контуров.

5. По графику, изображенному на рисунке, определите амплитуду силы тока, период и частоту .

6.Ток в колебательном контуре изменяется со временем по закону i =0,01 sin 1000 t .Найти индуктивность контура, зная ,что емкость его конденсатора 2·10 -5 Ф .

Источник



Сила тока в колебательном контуре изменяется по закону определить емкость конденсатора

Почему в задании 2904 на тот же график А дается ответ, что это график заряда, а в задаче 2906 график А тоже является графиком заряда? Как на самом деле выглядит график заряда, силы тока при переключении из положения 1 в 2?

При выкладывании задач произошел небольшой сбой, иногда картинки не соответствовали тексту задачи, поэтому в решения казались странными. Спасибо, что помогли обнаружить эту неточность.

Что касается Вашего вопроса про то, как же выглядит график заряда. Тут надо сделать следующее замечание. Если колебательный контур можно считать идеальным (только реактивные сопротивления конденсатора и катушки), то заряд изменяется по гармоническому закону, как это и происходит в задача 2906 (подобным же образом ведет себя и ток). Ежели в колебательном контуре присутствует активное сопротивление (резистор), то энергия колебаний постепенно уменьшается за счет выделения тепла на этом сопротивлении. В результате, амплитуда колебаний заряда (а вместе с ним и тока) постепенно уменьшается, это соответствует данной задаче.

Конденсатор колебательного контура подключен к источнику постоянного напряжения. Графики А и Б представляют зависимость от времени t физических величин, характеризующих колебания в контуре после переведения переключателя К в положение 2 в момент t = 0.

Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут представлять. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

1) Заряд левой обкладки конденсатора

2) Сила тока в катушке

3) Энергия электрического поля конденсатора

На графике А представлена зависимость от времени физической величины, совершающей затухающие колебания. При этом в момент времени t=0эта величина имеет максимум. Такими характеристиками обладает заряд левой обкладки конденсатора, так как в момент начала колебаний весь заряд сосредоточен на конденсаторе, при чем левая обкладка до переведения переключателя в положение 2 была подключена именно к положительному полюсу батареи. Таким образом, график А соответствует заряду левой обкладки конденсатора (А — 1). Колебания затухают из-за выделения джоулева тепла на сопротивлении. На графике Б представлена величина, не меняющаяся со временем. Из предложенных вариантов ответа, подходит только индуктивность катушки. Эта величина является параметром катушки и никак не меняется в ходе колебаний. Следовательно, на графике Б представлена индуктивность катушки (Б — 4).

Конденсатор колебательного контура подключен к источнику постоянного напряжения. Графики А и Б представляют зависимость от времени t физических величин, характеризующих колебания в контуре после переведения переключателя К в положение 2 в момент t = 0.

Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут представлять. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

1) Заряд левой обкладки конденсатора

2) Энергия электрического поля конденсатора

3) Сила тока в катушке

С учетом того, что в момент начала колебаний весь заряд сосредоточен на конденсаторе колебательного контура, для зависимости заряда левой обкладки конденсатора от времени имеем

q левая круглая скобка t правая круглая скобка =<<q data-lazy-src=